全 文 ：※生物工程 食品科学 2014, Vol.35, No.11 129
苦荞酒液态发酵工艺条件的优化
陈佳昕，赵晓娟，吴 均，杜木英*
（西南大学食品科学学院，重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆市农产品加工及贮藏重点实验室，重庆 400715）
摘  要：以重庆酉阳生产的苦荞为原料，应用液态发酵技术，通过单因素和正交试验对苦荞酒的酿造工艺条件进行
优化，从而确定苦荞酒的最佳工艺参数。结果表明：苦荞酒最佳液化工艺条件为α-淀粉酶添加量0.15%、pH 6.5、
温度60 ℃、液化时间2.5 h；最佳糖化工艺条件为糖化酶添加量1.5%、pH 5.0、温度60 ℃、糖化时间3 h；最佳发酵
工艺条件为酵母菌添加量0.1%、发酵温度28 ℃、pH 4.5。在此条件下发酵72 h即可得到酒度为9°左右的苦荞酒。
关键词：苦荞酒；液态法；液化；糖化；发酵
Optimization of Liquid-State Fermentation Conditions for Buckwheat Wine
CHEN Jia-xin, ZHAO Xiao-juan, WU Jun, DU Mu-ying*
(Chongqing Special Food Programme and Technology Research Center, Chongqing Key Laboratory of Produce Processing and Storage,
College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China)
Abstract: This study reports the production of tartary buckwheat wine from liquid-state fermentation of tartary buckwheat
from Youyang, Chongqing municipality. We optimized the process conditions using single-factor and orthogonal array
designs. The best liquefaction results were obtained by enzymatic treatment for 2.5 h using α-amylase at pH 6.5 and 60 ℃
with an enzyme dosage of 0.15%. The best saccharification conditions were achieved by allowing the hydrolysis process
catalyzed by 1.5% glucoamylase at pH 5.0 and 60 ℃ to proceed for 2.5 h. The best fermentation conditions were determined
as 0.1% yeast inoculum size, pH 4.5 and 28 ℃. After 72 h of fermentation under these optimized conditions, tartary
buckwheat wine with an alcohol content of approximately 9% by volume was obtained.
Key words: tartary buckwheat wine; liquid-state fermentation; liquefaction; saccharification; fermentation
中图分类号：TS261.4 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2014）11-0129-06
doi:10.7506/spkx1002-6630-201411026
收稿日期：2013-07-19
基金项目：中国-匈牙利政府间科技合作项目（国科外字[2013]83号，No：6-30）
作者简介：陈佳昕（1989—），女，硕士研究生，研究方向为食品安全与质量控制。E-mail：331956701@qq.com
*通信作者：杜木英（1972—），女，副教授，博士，研究方向为微生物与发酵工程。E-mail：muyingdu@swu.edu.cn
荞麦为蓼科荞麦属一年生草本植物，包括甜荞和苦荞
两个品种[1]。苦荞麦又名鞑靼荞麦、野荞麦、万年荞[2]，
主要分布于我国云贵高原、西南山区及山西、陕西等
地 [3]。苦荞含有丰富的蛋白质、脂肪、淀粉、矿物质和
维生素[4]，还含有其他禾谷类作物没有的叶绿素和生物类
黄酮[5]。大量研究表明，苦荞提取物中生物类黄酮、苦荞
蛋白、苦荞糖醇等具有很强的生物活性，能降低血糖、
血脂、尿糖，具有抗疲劳、抗衰老、抗炎镇痛、抑制肿
瘤细胞等作用[6-18]。
传统酿酒工艺主要是固态及半固态发酵工艺，此
工艺生产周期长，人工劳动强度大，原料利用率低，不
适应现代化生产的要求。虽然苦荞有很高的营养保健价
值，但苦荞酒的生产技术尚未成熟，市面上可见产品不
多，液态发酵法生产苦荞酒的研究报告更是少之又少，
且原料大多为苦荞及其他作物组成的复合物，因此研制
一种以100%苦荞为原料的既营养又美味且便于实现机械
化和自动化生产的苦荞酒符合当今酒类生产消费的发展
趋势。本研究以重庆酉阳生产的苦荞为原料，通过单因
素和正交试验对苦荞酒的酿造工艺条件进行优化，旨在
为以后工业化生产提供参考数据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
苦荞，产地重庆酉阳，选用颗粒饱满无霉变的苦荞
通过高速粉碎机粉碎后过40 目筛，置阴凉干燥地备用。
α-淀粉酶（酶活力≥3 700 U/g）、糖化酶（酶活力≥
105 U/g） 北京奥博星生物技术有限责任公司；酿酒高
活性干酵母 安琪酵母有限公司；其余试剂均为国产分
析纯。
130 2014, Vol.35, No.11 食品科学 ※生物工程
1.2 仪器与设备
HH-6数显恒温水浴锅 金坛市富华仪器有限公
司；DFT-200型高速粉碎机 温岭市林大机械有限公
司；PB-10型酸度计、FA2004型分析天平 上海精密科
学仪器有限公司；HH·B11·420-S-Ⅱ型恒温培养箱 上
海跃进医疗器械厂；PSX-280A型手提高压灭菌锅 上
海申安医疗器械厂；RHB-32ATC型手持糖度计 厦门
晋力自动化有限公司；722-P可见分光光度计 上海现
科仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 苦荞酒制作的基本工艺流程
α-淀粉酶       糖化酶
                          ↓            ↓
苦荞→粉碎→糊化→调节pH值→液化→调节pH值→糖化→
调节pH值→发酵72 h→压榨→过滤→澄清→杀菌→陈酿
→成品 ↑
活化酵母液
1.3.2 酵母的活化
将酵母用2 %的糖水或4～5°B r i x的稀糖化醪在
35～40 ℃的温水中复水15～20 min，然后将温度降至
34 ℃以下活化1～2 h即可。
1.3.3 指标测定
还原糖含量采用GB/T 5009.7—2008《食品中还原糖
的测定》中的直接滴定法；可溶性固形物采用手持糖度
计直接测定；酒精度采用GB/T 13662—2008《黄酒》中
的比重计法，以乙醇的体积分数计；黄酮含量采用GB/T
20574—2006《蜂胶中总黄酮含量的测定方法》。pH值采
用pH计直接测定；总酸含量采用GB/T 12456—2008《食
品中总酸的测定》中的酸碱滴定法；氨基酸态氮：采用
GB/T 13662—2008《黄酒》中的酸度计法；溶液相对密度
使用密度计法；葡萄糖当量（dextrose equivalent，DE）
值表示溶液中淀粉的水解程度或糖化程度，是糖液中还
原糖（以葡萄糖计）的含量占干物质的百分比[19]。  
DE٬/%˙ 䘈৏㌆ਜ਼䟿/˄g/100 mL˅ h100 ᒢ⢙䍘ਜ਼䟿/˄g/100 g˅hⓦ⏢⴨ሩᇶᓖ/˄g/mL˅
1.3.4 苦荞酒液化条件的单因素试验设计
1.3.4.1 α-淀粉酶液化温度的确定
将苦荞粉末按1∶4（m/V）的料液比糊化后，用2 mol/L
NaOH调节pH值至6.5，然后添加0.1%的α-淀粉酶，将其
放置温度分别为50、55、60、65、70 ℃的水浴锅中水浴
3 h，通过测定其DE值来确定最适液化温度。
1.3.4.2 α-淀粉酶液化pH值的确定
将苦荞粉末按1∶4（m/V）的料液比糊化后，用2 mol/L
NaOH或2 mol/L柠檬酸调节pH值分别为5.5、6.0、6.5、
7.0、7.5，然后添加0.1%的α-淀粉酶，将其在60 ℃的水浴
锅中水浴3 h，通过测定其DE值来确定最适液化pH值。
1.3.4.3 α-淀粉酶液化时间的确定
将苦荞粉末按1∶4（m/V）的料液比糊化后，用2 mol/L
NaOH调节pH值至6.5，然后添加0.1%的α-淀粉酶，将其
在60 ℃的水浴锅中分别水浴1、1.5、2、2.5、3、3.5 h，
通过测定其DE值来确定最适液化时间。
1.3.4.4 α-淀粉酶液化添加量的确定
将苦荞粉末按1∶4（m/V）的料液比糊化后，用2 mol/L
NaOH调节pH值至6.5，然后分别添加0.05%、0.1%、
0.15%、0.2%、0.25%、0.3%的α-淀粉酶，将其在60 ℃的
水浴锅中水浴3 h，通过测定其DE值来确定最适液化酶添
加量。
1.3.4.5 苦荞酒液化条件的正交试验设计
根据以上苦荞酒液化条件的单因素试验，确定各因
素适合的水平范围，设计四因素三水平的正交试验，以
液化DE值为考核指标，确定液化最优试验组合。
1.3.5 苦荞酒糖化条件的单因素试验设计
1.3.5.1 糖化酶糖化温度的确定
以1.3.4节得到的最佳液化条件的苦荞液化液为研
究对象，用2 mol/L柠檬酸调节pH值至5.0，然后添加1%
的糖化酶，将其分别放置温度为50、55、60、65、70、
75 ℃的水浴锅中水浴3 h，通过测定其还原糖含量来确定
最适糖化温度。
1.3.5.2 糖化酶最适pH值的确定
以1.3.4节得到的最佳液化条件的苦荞液化液为研究
对象，用2 mol/L柠檬酸调节pH值分别至3.0、3.5、4.0、
4.5、5.0、5.5、6.0，然后添加1%的糖化酶，将其放置
55 ℃的水浴锅中水浴3 h，通过测定其还原糖含量来确定
最适糖化pH值。
1.3.5.3 糖化酶糖化时间的确定
以1.3.4节得到的最佳液化条件的苦荞液化液为研究
对象，用2 mol/L柠檬酸调节pH值至5.0，然后添加1%的
糖化酶，将其在55 ℃的水浴锅中分别水浴0.5、1、1.5、
2、2.5、3、3.5 h，通过测定其还原糖含量来确定最适糖
化时间。
1.3.5.4 糖化酶添加量的确定
以1.3.4节得到的最佳液化条件的苦荞液化液为研
究对象，用2 mol/L柠檬酸调节pH值至5.0，然后添加
1%的糖化酶，然后分别添加0.05%、0.1%、0.3%、
0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的糖化酶，将其在55 ℃的
水浴锅中水浴3 h，通过测定其还原糖含量来确定最适
糖化酶添加量。
1.3.5.5 苦荞酒糖化条件的正交试验设计
以1.3.4节得到的最佳液化条件的苦荞液化液为研
究对象，根据以上苦荞酒糖化条件的单因素试验结果，
设计四因素三水平的正交试验，以还原糖含量为考核指
标，确定糖化最优试验组合。
※生物工程 食品科学 2014, Vol.35, No.11 131
1.3.6 苦荞酒发酵条件的单因素试验设计
1.3.6.1 苦荞酒发酵pH值的确定
将经过液化和糖化后的料液，用2 mol/L柠檬酸分别
调节其pH值至3.5、4.0、4.5、5.0、5.5，然后添加0.1%的
安琪酵母，在28 ℃的条件下发酵72 h，通过比较其酒精
度和黄酮含量来确定发酵初始pH值。
1.3.6.2 苦荞酒发酵酵母菌添加量的确定
将经过液化和糖化后的料液，用2 mol/L柠檬酸调
节其pH值至4.5，然后分别添加0.05%、0.1%、0.15%、
0.2%、0.25%、0.30%的安琪酵母，在28 ℃的条件下发
酵72 h，通过比较其酒精度和黄酮含量来确定酵母菌的
添加量。
1.3.6.3 苦荞酒发酵温度的确定
将经过液化和糖化后的料液，用2 mol/L柠檬酸调节
其pH值至4.5，然后添加0.1%的安琪酵母，分别置于20、
24、28、32、36 ℃的条件下发酵72 h，通过比较其酒精
度和黄酮含量来确定最适发酵温度。
1.3.6.4 苦荞酒发酵条件的正交试验设计
以1.3.4、1.3.5节得到的最佳液化条件和最佳糖化条
件的苦荞液为研究对象，根据以上苦荞酒发酵条件的单
因素试验结果，设计三因素三水平的正交试验，以酒精
度及黄酮含量为考核指标，确定发酵最优试验组合。
1.4 数据分析
采用Origin Pro8.6软件对单因素和正交试验数据进行
处理。
2 结果与分析
2.1 苦荞酒液化最佳工艺条件的确定
2.1.1 温度对液化液DE值的影响
24
22
20
18
16
14
12
10
45 50 55 60 65 70
D
E٬/%
液化温度/℃
图 1 液化温度对液化液DE值的影响
Fig.1 Effect of liquefaction temperature on DE
由图1可知，当温度为60 ℃时，液化液DE值达到最
大，即α-淀粉酶对液化液的水解程度达到最高。当温度
小于60 ℃时，液化液DE值随着温度的升高而显著增加
（P＜0.05）；当温度大于60 ℃时，随着温度的增加，液
化液DE值显著下降（P＜0.05）。这是因为温度对α-淀粉
酶的活性存在影响，在适宜温度范围内，随着温度的升
高，反应速度加快，一旦超过最适温度范围，α-淀粉酶
的活性逐渐降低甚至丧失，反应速率下降。因此，液化
的最适温度为60 ℃。
2.1.2 pH值对液化液DE值的影响
30
25
20
15
10
5
5.0 6.0 7.0 8.07.56.55.5
D
E٬/%
pH
图 2 pH值对液化液DE值的影响
Fig.2 Effect of liquefaction pH on DE
由图2可知，当pH值为7时，液化液DE值达到最
大，即α-淀粉酶对液化液的水解程度达到最高。当pH
值小于7时，液化液DE值随着pH值的升高而显著增加
（P＜0.05），当pH值大于7时，随着pH值的升高，液化
液DE值显著下降（P＜0.05）。这是因为pH值对α-淀粉
酶的活性存在影响，pH值过高或过低都会改变酶的活性
中心构象[20]，即酶只在最适的pH值范围内才能表现出最
大活力。在适宜pH值范围内，随着pH值的升高，反应
速度加快，一旦超过最适pH值范围，α-淀粉酶的活性逐
渐降低甚至丧失，反应速率下降。因此，液化的最适pH
值为7。
2.1.3 液化时间对液化液DE值的影响
24
22
20
18
2 431
D
E٬/% ⏢ॆᰦ䰤/h
图 3 液化时间对液化液DE值的影响
Fig.3 Effect of liquefaction time on DE
由图3可知，当液化时间小于2 h时，液化液DE值随
着液化时间的增加显著升高（P＜0.05），当液化时间大
于2 h时，随着液化时间的增加，液化液DE值上升缓慢，
不显著（P＞0.05），趋于平稳。这是因为随着液化的进
行，液化液中短链淀粉产物逐渐增多，使得水解的速度
变慢。α-淀粉酶对淀粉的液化可以分为两个阶段，开始
时α-淀粉酶主要作用于直链淀粉，使其降解生成寡糖，
淀粉液黏度下降，然后作用于支链淀粉，产生葡萄糖、
麦芽糖以及α-限制糊精，同时使寡糖水解生成葡萄糖和
麦芽糖[21]。因此，考虑到时间成本，以提高效率，液化
的最适时间选为2 h。
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2.1.4 α-淀粉酶添加量对液化液DE值的影响
30
25
20
15
10
5
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.300.25 0.35
D
E٬/%
α ⏰㊹䞦␫࣐䟿/%
图 4 α-淀粉酶添加量对液化液DE值的影响
Fig.4 Effect of amount of α- amylase used for liquefaction on DE
由图4可知，当α -淀粉酶添加量小于0.1 5 %时，
液化液DE值随着α -淀粉酶添加量的增多而显著增大
（P＜0.05）；当α-淀粉酶添加量大于0.15%时，液化液
DE值随着α-淀粉酶添加量的增加不显著（P＞0.05），
逐渐趋于平稳。α-淀粉酶属于内切酶，可以水解淀粉分
子结构内部的α-1,4糖苷键，但较难水解位于分子末端的
α-1,4糖苷键，且不能水解α-1,6糖苷键，从而，随着液化
时间的延长，DE值基本不再变化。因此，从节约酶用量
和降低生成成本角度考虑，液化的最适α-淀粉酶添加量
为0.15%。
2.1.5 苦荞酒液化的正交试验
在单因素试验的基础上，设计以下四因素三水平的
正交试验，实验结果见表1。
表 1 液化正交试验结果
Table 1 Orthogonal array design and results for the optimization of
liquefaction conditions
试验号 A pH B温度/℃ C时间/h D α-淀粉酶添加量/% DE值/%
1 1（6.0） 1（50） 1（1.5） 1（0.05） 15.93
2 1 2（55） 2（2） 2（0.10） 22.95
3 1 3（60） 3（2.5） 3（0.15） 24.05
4 2（6.5） 1 2 3 23.75
5 2 2 3 1 18.87
6 2 3 1 2 20.62
7 3（7.0） 1 3 2 22.43
8 3 2 1 3 21.18
9 3 3 2 1 18.51
K1 62.93 62.11 57.73 53.31
K2 63.24 63 65.21 66
K3 62.12 63.18 65.35 68.98
k1 20.98 20.70 19.24 17.77
k2 21.08 21 21.74 22
k3 20.71 21.06 21.78 22.99
R 0.37 0.36 2.54 5.22
由表1可知，各因素对苦荞酒液化DE值的影响次序
为D＞C＞A＞B，即α-淀粉酶添加量＞时间＞pH值＞温
度。苦荞酒液化的最优组合为A2B3C3D3，但是此组合未
在9 组实验中出现，因此需要对该组合做验证实验。通过
验证实验，在此最佳组合下得到的DE值为25.43%，高于
9 组试验，因此，苦荞酒液化的最佳条件为：α-淀粉酶添
加量为0.15%、温度60 ℃、pH 6.5、液化时间2.5 h。
2.2 苦荞酒糖化最佳工艺条件的确定
2.2.1 糖化pH值对糖化液还原糖含量的影响
11.0
10.5
10.0
9.5
9.0
8.5
8.0
3.0 3.5 4.0 4.5 5.55.0 6.56.0
还
原
糖
含
量
/%
pH
图 5 糖化pH值对糖化液还原糖含量的影响
Fig.5 Effect of saccharification pH on reducing sugar content
由图5可知，当pH＜4.5时，还原糖含量随着pH值的
升高而升高；当pH＞4.5时，还原糖含量随着pH值的再度
升高而降低；当pH值为4.5时，还原糖含量达到最大，为
10.53%。这是因为pH值影响糖化酶的活性，pH值过低或
过高都会导致酶变性，从而降低糖化酶的活性，甚至失
活。因此，最适糖化pH值为4.5。
2.2.2 糖化温度对糖化液还原糖含量的影响
11.0
12.0
11.5
12.5
10.5
10.0
9.5
9.0
50 55 60 65 7570 80
还
原
糖
含
量
/%
温度/ć
图 6 糖化温度对糖化液还原糖含量的影响
Fig.6 Effect of saccharification temperature on reducing sugar content
由图6可知，当温度低于60 ℃时，随着温度的升高
还原糖含量显著增加（P＜0.05）；当温度超过60 ℃时，
还原糖含量随着温度的升高而降低；当温度为60 ℃时，
还原糖含量达到最大值。这是因为当温度超过60 ℃时，
糖化酶的活性逐渐降低，因此，最适糖化温度为60 ℃。
2.2.3 糖化时间对糖化液还原糖含量的影响
10
12
11
9
8
7
6
10 2 3 4
还
原
糖
含
量
/%
时间/h
图 7 糖化时间对糖化液还原糖含量的影响
Fig.7 Effect of saccharification time on reducing sugar content
※生物工程 食品科学 2014, Vol.35, No.11 133
由图7可知，当糖化时间小于2.5 h时，糖化液还原糖
含量随着糖化时间的延长而显著升高（P＜0.05）；当糖
化时间长于2.5 h时，还原糖含量随着糖化时间的延长逐
渐趋于平稳（P＞0.05）。因此，考虑到时间成本，以提
高效率，糖化最适时间为2.5 h。
2.2.4 糖化酶添加量对糖化液还原糖含量的影响
14
16
12
10
8
6
0.0 0.5 1.51.0 2.0
还
原
糖
含
量
/%
糖化酶添加量/%
图 8 糖化酶添加量对糖化液还原糖含量的影响
Fig.8 Effect of glucoamylase amount on reducing sugar content
由图 8可知，当糖化添加量小于 0 . 5%时，糖化
液还原糖含量随着糖化酶添加量的增多而显著增大
（P＜0.05）；当糖化酶添加量大于0.5%时，糖化液还原
糖含量升高幅度缓慢，趋于平衡（P＞0.05）。因此，从
节约酶用量和降低生成成本角度考虑，糖化最适糖化酶
添加量为0.5%。
2.2.5 苦荞酒液化的正交试验
表 2 糖化正交试验结果
Table 2 Orthogonal array design and results for the optimization of
saccharification conditions
试验号 A pH B温度/℃ C 时间/h D糖化酶添加量/% 还原糖含量/%
1 1（4.0） 1（55） 1（2.0） 1（0.5） 12.27
2 1 2（60） 2（2.5） 2（1.0） 13.01
3 1 3（65） 3（3.0） 3（1.5） 13.15
4 2（4.5） 1 2 3 12.72
5 2 2 3 1 13.28
6 2 3 1 2 12.75
7 3（5.0） 1 3 2 13.16
8 3 2 1 3 13.23
9 3 3 2 1 12.69
K1 38.43 38.15 38.25 38.24
K2 38.75 39.52 38.42 38.92
K3 39.08 38.59 39.59 39.1
k1 12.81 12.72 12.75 12.75
k2 12.92 13.17 12.81 12.97
k3 13.03 12.86 13.20 13.03
R 0.22 0.46 0.45 0.28
由表2可知，各因素对还原糖含量的影响次序为B＞
C＞D＞A，即温度＞时间＞糖化酶添加量＞pH值。
分析得出还原糖含量对苦荞酒糖化的最优组合均为
A3B2C3D3，但是此组合未在9 组试验中出现，因此需要
对该组合做验证实验。通过验证实验，在此最佳组合下
得到的还原糖含量为13.32%，高于9 组试验，因此，苦
荞酒糖化的最佳条件为：糖化酶添加量为1.5%、温度
60 ℃、pH 5.0、糖化时间3 h。
2.3 苦荞酒发酵最佳工艺条件的确定
2.3.1 酵母菌添加量对苦荞酒酒精度及黄酮含量的影响
9.5
9.0
10.0
8.5
8.0
0.05 0.250.150.10 0.20 0.30
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
酒
精
度
/（
°
）
酵母添加量/%
黄
酮
含
量
/˄
m
g/m
L˅酒精度黄酮含量
图 9 酵母菌添加量对苦荞酒酒精度及黄酮含量的影响
Fig.9 Effect of yeast inoculum size on the contents of alcohol and
flavonoids in tartary buckwheat wine
由图9可知，当酵母菌添加量为0.1%时，苦荞酒的酒
精度及黄酮含量均达到最大；当酵母菌添加量小于0.1%
时，苦荞酒的酒精度和黄酮含量逐渐增大，这是因为当酵
母菌添加量过小的时候，发酵液中的原料糖分不能被酵母
菌充分利用，发酵不完全；而当酵母菌添加量大于0.1%
时，苦荞酒的酒精度和黄酮含量逐渐降低，这是因为酵母
菌添加量过大时，酵母菌会利用发酵液中的糖分用于自身
生长，而用于产酒精的底物浓度降低，且当酵母菌添加过
多时，微生物繁殖过快，也会消耗发酵液中的糖分，使得
最终酒精度较低。因此，最适酵母菌添加量为0.1%。
2.3.2 pH值对苦荞酒酒精度及黄酮含量的影响
8.5
8.0
10.0
9.5
9.0
4.0 5.03.5 4.5 5.5
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
酒
精
度
/（
°
）
pH
黄
酮
含
量
/˄
m
g/m
L˅酒精度黄酮含量
图 10 pH值对苦荞酒酒精度及黄酮含量的影响
Fig.10 Effect of fermentation pH on contents of alcohol and flavonoids
in tartary buckwheat wine
由图10可知，当pH值为4.5时，苦荞酒的酒精度与黄
酮含量达到最大。当pH＜4.5时，随着pH值的增加，酒精
度与黄酮含量逐渐增加。当pH＞4.5时，随着pH值的逐渐
增大，酒精度与黄酮含量逐渐降低。这是因为当pH值过
低时，酵母菌的代谢能力受到影响，发酵速度减慢，不
利于发酵；而当pH值过高时，杂菌繁殖不受抑制，影响
最终酒的风味，且使得酒精度降低。综合考虑，苦荞酒
最适发酵pH值为4.5。
2.3.3 发酵温度对苦荞酒酒精度及黄酮含量的影响
由图11可知，当发酵温度为28 ℃时，所得苦荞酒
的酒精度与黄酮含量达到最大；而当温度低于28 ℃时，
134 2014, Vol.35, No.11 食品科学 ※生物工程
随着温度的升高，苦荞酒的酒精度与黄酮含量均逐渐升
高；当温度高于28 ℃时，随着温度的升高，苦荞酒的酒
精度与黄酮含量均逐渐降低。这是因为，当温度对微生
物的生长有很大的影响，当温度较低时，酵母菌代谢能
力较弱，不能充分利用发酵液中的糖分进行酒精发酵，
而当温度较高时，酵母菌的发酵速率较快，会提前导致
酵母菌老化，且残糖量高，酒精产量低。因此，综合考
虑苦荞酒发酵的最适温度为28 ℃。
8.5
8.0
9.0
20 22 24 26 28 30 32 34 36
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
酒
精
度
/（
°
）
温度/ć 黄酮含量/˄mg/mL˅酒精度黄酮含量
图 11 温度对苦荞酒酒精度及黄酮含量的影响
Fig.11 Effect of fermentation temperature on the contents of alcohol
and flavonoids in tartary buckwheat wine
2.3.4 苦荞酒发酵的正交试验
在单因素试验的基础上，设计以下三因素三水平的
正交试验，结果见表3。
表 3 苦荞酒发酵正交试验结果
Table 3 Orthogonal array design and results for the optimization of
fermentation conditions
试验号
因素
A 酵母添加量/% B pH C温度/℃ 酒精度/（°）黄酮含量/（mg/mL）
1 1（0.1） 1（4.0） 1（28） 8.4 0.94
2 1 2（4.5） 2（32） 8.6 0.94
3 1 3（5.0） 3（36） 8.4 0.93
4 2（0.15） 1 2 8 0.93
5 2 2 3 8.4 0.93
6 2 3 1 8.8 0.93
7 3（0.2） 1 3 8.3 0.92
8 3 2 1 8.4 0.93
9 3 3 2 8.1 0.90
K1 25.4 24.7 25.6
K2 25.2 25.4 24.7
K3 24.8 25.3 25.1
k1 8.47 8.23 8.53
k2 8.4 8.47 8.23
k3 8.27 8.43 8.37
R 0.2 0.24 0.3 C＞B＞A
K1 2.81 2.79 2.80
K2 2.79 2.80 2.77
K3 2.75 2.76 2.78
k1 0.94 0.93 0.93
k2 0.93 0.93 0.92
k3 0.92 0.92 0.93
R 0.02 0.01 0.01 A＞B=C
由表3可知，各因素对苦荞酒发酵酒精度的影响次
序为C＞B＞A，即发酵温度＞发酵pH值＞酵母菌的添
加量，对黄酮含量的影响次序为A＞B=C，即酵母菌的
添加量＞发酵pH值=发酵温度。分析得出二指标对苦荞
酒发酵的最优组合均为A1B2C1，但是此组合在9组试验
中未出现，因此需要对该组合做验证实验。通过验证实
验，在此最佳组合下得到的酒精度为8.9°，黄酮含量为
0.94 mg/L高于9 组试验，因此，苦荞酒发酵的最佳条件
为：酵母菌添加量为0.1%、温度28 ℃、pH 4.5。
2.4 最优条件下苦荞酒基本理化指标测定结果
表 4 苦荞酒基本理化指标
Table 4 Basic physical and chemical indicators of tartary buckwheat wine
项目 结果 黄酒相关标准
酒精度/（°） 8.9±0.12 ≥8
pH 4.03±0.01 3.5～4.6
总酸（以乙酸计）/（g/L） 6.84±0.11 3.8～8.0
氨基酸态氮/（g/L） 0.30±0.02 ≥0.20
总黄酮/（mg/mL） 0.94±0.03
由表4可知，苦荞成品酒各指标均达到黄酒相关标
准，其中酒精度约为8.9°，功能因子总黄酮含量达到
0.94 mg/L左右，氨基酸态氮的含量也大于黄酒标准，因
此，苦荞酒总体符合黄酒相关标准。
3 结 论
通过对苦荞酒酿造工艺的研究，确定了最佳液化工
艺条件为：α-淀粉酶添加量0.15%、pH 6.5、温度60 ℃、
液化时间2.5 h；最佳糖化最佳工艺条件为：糖化酶添加量
1.5%、pH 5、温度60 ℃、糖化时间3 h；最佳发酵工艺条
件为：酵母添加量0.1%、发酵温度28 ℃、pH 4.5。所得最
优工艺条件下的苦荞酒相关指标符合国家相关标准。
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